现在能改变过去--奇妙的双缝干涉

        其实双缝干涉实验本身并不恐怖，恐怖的是随着实验的一步步推进，人类得出了一些非常规的，违背了人类常识的结果。微观的世界真的非常复杂，复杂到世界上最聪明的脑袋都想不明白这到底是怎么回事。

光波动性

        我们现在知道光其实就是波，一种电磁波，但是在很早的时候科学家认为其实光是一种粒子。

        波有一个特性，就是当两列相干波相遇叠加的时候，叠加区域的某些点的震动就增强了，有的区域就减弱了，这就导致干涉区域内震动的强度产生了空间分布。

        如果你感到难以理解，没有关系，继续往下看。

        为了证明光的干涉，即光是波，物理学家托马斯杨进行了干涉实验。假如我们将一根蜡烛放在一个小孔面前，那么照亮过去的时候会形成一个点的光源。但是如果在小孔后的一张纸张开两道平行的狭缝会发生什么事呢？

        光透过小孔照射到后面的具有两条细缝的纸张上，投射到幕布上，会形成一些明暗交替的条纹。至此，光的波动学开始取代粒子学说。这个实验也成为了物理界最为著名的实验之一。

光的波粒二象性

        但是光的波动性还有很多问题不能解决，爱因斯坦、普朗克等著名的科学家又将光的粒子特性搬上了历史的舞台，认为光具有波粒二象性，也就是说光既能够像波一样传播，又能表现出粒子的特性。

        基本的干涉实验表现出光之间会产生干涉条纹，但是如果我们把光换成一个个电子会发生什么事情呢？此时我们可以把电子想象成一个玻璃球，按理来说，当电子要选择进入双缝中其中一边的时候，它应该做出了选择，所以实验的最后应该得出的是双缝。

        但是实验的结果并不是这样的，使用电子进行的实验同样发现了电子自我干涉的痕迹。也就是说当一个电子要进入一个缝的时候它一分为二，然后与自己干涉，形成了干涉的纹路。

        这个现象就让人非常地费解了。我们很难想象为什么一个电子在进入到双缝实验之前会将自己一分为二，还会产生干涉呢？

        然后诡异的事情就发生了。

        科学家很想知道电子在双缝选择的时候到底做了什么，然后就加了一个监控器，来对它们的行为进行观测。可怕的是，这些电子的行为和之前完全不一样，相互干涉的痕迹一点都找不到。

        也就是说，当加入了一个观察者之后，电子间的干涉消失了，实验得出的最后结果是双缝。也就是说，当加入观察者之后电子表现出的行为才是人们理想的行为，但是在没有观测的时候它并不是这样子的。

       本来一个好好的实验，在科学家的不懈努力之下真的是让人细思恐极。为什么微观的粒子在人的观察下会展现出完全不同的行为？我们很难说粒子是有意识的，但是这究竟是为什么呢？

        当然了，别说是我们了，就连科学家们都想破了脑袋也解释不了。所以，很多事物看起来很简单，但是其实它比我们想象中复杂得多。一些看似谬误的，却可能是真理。只能说，人类永远在突破自己认知的极限，今日的真理很可能就是明日的谬误。

小结：

        如果一束光透过一个小孔，毫无疑问，光会从点放射出去投射在幕布上；如果有两个小孔，光波会相互干涉出现波纹。但是如果把小孔换成细缝，把光换成电子，会发生什么呢？如果我们把电子想象成玻璃小球的话，那么小球通过缝投射到幕布上应该也是两条缝的形状，但是电子和波一样，产生了干涉行为，也就是电子将自己一分为二进入两个缝中相互干涉，这本来就已经很难理解了。然后，当加入一个观察者时，电子竟然就不干涉了，结果就是两条缝。人傻了。

        如果说宇宙不是完美的，它有BUG（漏洞），你信么？双缝干涉实验似乎一步步地发现了这个宇宙“漏洞"

双缝干涉实验是什么？

        当我们在水中丢下一块石头，那么水面就会产生波纹，如果同时丢下两块石头，两个水波之间就能够出现交叉的干涉条纹。这就是波能够互相干涉的特征。

        双缝干涉实验既在一个光源前放置一个开了两条缝隙的不透明挡板，挡板后面再放置一个能够观测到的背景。当我们打开光源，会看到背景上出现明暗相间的条纹，这就是简单的双缝干涉实验。这个实验证明了光是一种波！因为光在穿过两条缝隙后产生只有波特有的干涉，相反的波被抵消，相向的波被增强，导致背景上明暗相间的条纹。（日常生活中主动降噪耳机就是利用了这个原理，用相反的声波抵消了噪音）

        下面我们把实验升级一下，光源变得非常小，背景换成高灵敏高分辨的底片。打开光源后，一开始我们看到了无数随机分布的小点，随后这些小点越来越多最终形成明暗相间的条纹！实验升级后证明光是一种粒子并且还具备波的特征，也就是光的波粒二象性！

双缝干涉延迟实验

        虽然双缝干涉实验已经让人赞不绝口，不过科学家们还是在这个实验上再次升级。将光源变成一次发射一粒的电子！电子要通过这块挡板只能随机通过两条缝隙。

        我们知道，要干涉就必须有对象，没有对象怎么被干涉？然而这一次实验结果出事了，即便单个电子在随机穿过两条缝隙后依然在最后形成了干涉条纹。

        这个结果震惊了科学界！为什么单个电子能够自我干涉？难道他还有一个分身？更诡异的是当我们观察电子是通过哪一条缝隙时，干涉条纹消失了。当取消观察时，干涉条纹又神奇的出现了！冥冥中仿佛有一双眼睛窥视着我们，只能让我们看到电子穿越缝隙的路径（粒子特征）或者电子的干涉条纹（波特征）其中之一！

双缝干涉之延迟选择量子擦除

        看到这里，你也许认为上面的实验会有很多未知的漏洞，我们观察电子时已经打扰了电子的正常运动导致电子属性改变，只是我们没有办法找出这个因素。接下来科学家用更加复杂精密的方法来做双缝实验。将一个光子分离成一对纠缠的光子A和B（纠缠的量子能够无视距离影响对方）。

        AB分别做双缝干涉实验（互不影响的环境），而B距离感应屏比A远，这样A会比B要先到达感应屏。当我们在B实验中放置相机观测到B通过双缝的路径时，A实验的干涉图像消失，显然，纠缠的两个光子是互相影响了，B得不到的波属性A也得不到。接下来，我们通过技术手段把B获得的路径信息擦除,然后A和B都出现了干涉条纹。这里就出现了两个个非常诡异的现象。测量到光子的路径信息只是"泄露”，没有主管观意识去查看，干涉条纹会消失！把这个路径信息擦除掉，干涉条纹又会出现！

        更诡异的是，实验中我们设定从B获得路径信息时，A早就已经到达了感应屏形成了图像！这时候擦除B的路径信息，A感应屏已经"拍好照"的图像会鬼魅般地变成干涉条纹！

让人难以理解的“宇宙程序”

        很多人一开始认为，观察光子路径就是人类意识干预了实验。不过我们从最后一个实验得知，在延迟选择实验中，测量到的路径信息，你看与不看，宇宙程序它已经认定了你泄露了天机！光子波动属性就被隐藏了！我们得不到干涉图像。如果我们把这个泄露的天机抹除掉，宇宙程序马上修复了光子的波动性，让我们得到了干涉图像。没想到的是，我们人类在实验室上利用量子纠缠钻了个空子，让图像形成之后再得到路径信息。接着我们再去选择是泄露还是擦除，宇宙程序任然按照原来的指令执行了。让已经形成的图像变了回去（曾经不干涉的光子，在曾经又干涉了。这话很绕）？这是不是意味着我们找到了一个宇宙程序的BUG，用现在的决定，改变了过去！还是另有其他原因？我们生存的宇宙，这个看不到边无比真实的世界，难道是一个设定好的“程序”？或者说宇宙这个看似无比完美运行的世界其实还有一些漏洞。如果人类将来利用这些漏洞未来的世界会发展成什么样子？（点此查看中为检验技术激光实验室）
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